N E U H E I T E N a u s d e m H a u s e Ausgabe 16 April 2008 Datentransfer zwischen zwei Welten In der Literatur und der Zukunft ist es einfach, da werden mittels beamen ganze Mannschaften durch das Weltall befördert. In der Realität hinken wir heute beim Transfer noch etwas nach, trotz unserer Hochleistungstechnik. So war die Datenübertragung zwischen der Online- und der Laborwelt bisher meist reine Handarbeit, also manuelle Eingabe der Laborwerte ins Anlagengerät. Der menschliche Faktor arbeitet bekanntlich nicht immer störungsfrei, war aber durch fehlende Dokumentation oft nicht nachweisbar. Teure Messfehler waren dann das Ergebnis. WTW schließt diese Lücke durch das IQ-LabLink- Übertragungsverfahren, zumindest so lange, bis das trägerlose Werte-beamen auch in der Gegenwart angekommen ist. Bis dahin Herzlichst ihr WTW auf der Halle A4, Stand 121/220 Johann Heilbock 1 INHALT IQ-LabLink: Zusammenwachsen von Labor- und Online- Messungen IQ-LabLink die Verbindung von Online- und Laborwelt IQ-LabLink ist ein generelles, von WTW entwickeltes Verfahren, um Daten zwischen Labor- und Online-Geräten auszutauschen. IQ-LabLink ermöglicht einen geführten und gesicherten Datenaustausch zwischen dem IQ Sen s o r Net und einem Laborgerät, das über diese Funktion verfügt. 3 5 6 7 Wasseranalytik: Matrixabgleich und Referenzmessung AQS-Möglichkeiten: spectroflex Vorstellung: IQ Familie erhält Zuwachs Vorschau Regelung: Update VARiON -Sensor Mit IQ-LabLink können die manuellen und damit fehlerträchtigen Eingaben automatisiert und dokumentiert werden, um eine sichere und nachvoll zieh bare Datenübergabe zu ermöglichen. Der Austausch der Daten selbst erfolgt mittels eines handelsüblichen USB-Sticks, der als Datenträger zwischen dem Online-System und dem Laborgerät fungiert. Voraussetzung ist, dass beide Geräte mit dieser Zusatzfunktion (Gerätesoftware) ausgerüstet sind und im Idealfall über eine USB- Schnitt stelle verfügen. Die ersten WTW-Geräte, die serienmäßig diese neue Funktion bieten, sind die beiden neuen Photo meter spectroflex 6100 bzw. spectroflex 6600 (Laborgeräte) und das neue Terminal-/Controller Modul MIQ/TC-2020 XT, das den Zugang zum IQ Se n s o r Net ermöglicht. (Fortsetzung auf Seite 2)
2 WATERWORLD Iq-L a b L i n k Datenaustausch per USB Anwendungsbeispiel: Matrixabgleich bei VARiON Plus 700 IQ Die Multiparametersonde VARiON Plus 700 IQ misst gleichzeitig Ammonium und Nitrat (neue NO 3 -HS Membran s. S. 7). Die Ammoniummessung wird durch eine unabhängige Messung von Kalium dynamisch kom pen siert. Da jedes Abwasser über eine spezifische Matrix verfügt, kann von Zeit zu Zeit über den sogenannten Matrixabgleich eine Feinanpassung durch geführt werden. Die Werte für den Matrixabgleich werden mit einem Photometer ermittelt und dem Sensor zur Ver fügung gestellt. Die Eingabe der Werte erfolgte bisher manuell. Nun kann zwischen einer manuellen Eingabe wie bisher oder dem IQ-LabLink Verfahren gewählt werden. Matrixabgleich mittels IQ-LabLink Schritt 1 am IQ Terminal: Automatisches Erzeugen einer Job-Datei auf dem USB- Stick mit den aktuellen Sensorwerten, Para metern, Messstellenbezeichnung und der automatischen Vergabe einer Job-Referenznummer zur eindeutigen Identifizierung. Schritt am Photometer: 2 Gerät identifiziert nach Einstecken des USB-Sticks die Job-Datei, fordert zur Messung der benötigten Parameter auf, gibt entsprechende Hinweise zur korrekten Durchführung, speichert die ermittelten Daten auf die Job-Datei zurück und überprüft auf Plausibilität und Vollständigkeit. Schritt am IQ Terminal: 3 Einlesen aller zum Matrixabgleich benötigten Daten mit einem einzigen Knopfdruck ohne Unterbrechung der Online-Messung. Alle Schritte sind sicher und nachvollziehbar dokumentiert. Damit ergibt sich eine deutliche Entlastung im Routinebetrieb, besonders wenn mehrere Messstellen betrieben werden. Kennziffer 1 IQ-LabLink Vorteile auf einen Blick: Über Software geführte GLP-Routinen zum sicheren Datentransfer zwischen Labor- und Onlinesystemen, dadurch deutliche Vereinfachung im Routinebetrieb Sichere und einfache Zuordnung von Online- und Labormessungen über Job-Dateien Integrierte Hilfefunktionen zur korrekten Durchführung Vollständigkeits- und Plausibilitätscheck Vollständiges Einlesen aller Daten mit einem Knopfdruck ohne Unterbrechung der Online-Messung IQ-LabLink steht für den Beginn einer neuen Ära, in der Daten trans fers automatisiert und einfach bewerkstelligt werden können. Weitere sinnvolle Funk tionen werden folgen, die jederzeit über entsprechende Updates mittels USB-Stick ergänzt werden können.
3 Matrixabgleich Matrixabgleich und Referenzmessung in der Wasseranalytik mit Labor- und Handphotometern am Beispiel der Online-Stickstoffsonde VARiON Plus In der Wasseranalytik steht heutzutage eine innovative Online-Messtechnik zur Verfügung, die eine ständige Überwachung sowie die effiziente Steuerung und Regelung von Prozessen direkt vor Ort erlaubt. Die kontinuierlichen Online-Messungen können zusätzlich durch punktuelle photometrische Bestimmungen im Labor nach folgenden Verfahren optimiert werden: 1. 2. Dem sogenannten Matrixabgleich, also der Erfassung der Konzentrationen von NH + 4, NO 3, K + und Cl im Medium für die optionale Feineinstellung der Online-Messtechnik am Einsatzort Referenzmessungen als Beistand oder Backup der Ergebnisse, um gegebenenfalls auch größere Veränderungen in der Messumgebung zu erfassen Im folgenden werden Matrixabgleich und Referenz messungen in der Online- und Labormesstechnik am Beispiel des Online-Stickstoffsensors VARiON Plus mit den Photometern spectroflex, photolab und photoflex von WTW vorgestellt. über ihre gesamte Lebensdauer (bis zu 2 Jahren) stabil und somit kalibrierfrei. Matrixabgleich von VARiON Plus Jedes Medium, wie auch das kommunale Abwasser, hat eine spezifische Zusammensetzung bezüglich der Inhalts stoffe, was als Matrix bezeichnet wird. Auf diese für jede Kläranlage spezifische Matrix können die werkskalibrierten Elektroden für die größtmögliche Präzision zusätzlich feinjustiert werden. Dieser Matrixabgleich sollte zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme durchgeführt werden. Wenn die Proben zusammensetzung beispielsweise jahreszeitlich bedingt durch starke Regenereignisse, lange Trockenperioden, den Einsatz von Streusalz im Winter oder prozessbedingte Veränderungen variiert, kann dieser Feinabgleich bei Bedarf wiederholt werden. (Fortsetzung auf Seite 4) spectroflex 6600 und 6100 im Labor: für die Referenzmessung, den Routinebetrieb und zur Forschung Die Online-Sonde VARiON Plus dient zur in-situ-messung der Stickstoffparameter NO 3 (neue NO 3 -HS Membran s. S. 7) und NH 4 + bei gleich zeitiger dynamischer Kompensation von potentiell vorhandenen K + -Ionen (siehe Abbildung). Die Sonde kann gleichzeitig mit bis zu drei Mess- Elektroden bestückt werden und ermöglicht so eine vollkompensierte Messung von Ammonium und Nitrat. Die Messelektroden der VARiON Plus -Sonde sind hinsichtlich der Anwendung im kommunalen Abwasser und photoflex, ideal zum Monitoring und zur Referenz messung am Einsatzort Der Online-Sensor VARiON Plus zur in-situ-messung der Stickstoffparameter NO 3 und NH 4 + bei gleich zeitiger dynamischer Kompensation der potentiell vorhandenen K + -Ionen Impressum: Herausgeber: WTW Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH, Dr.-Karl-Slevogt-Straße 1, D-82362 Weil heim Telefon: 0881 183-0, Fax: 0881 183-420 E-Mail: info@wtw.com In ter net: http://www.wtw.de Verant wort lich: Johann Heilbock (v.i.s.d.p.) Gestaltung: TasteOne Communications GmbH, Le ver kusen WATERWORLD wird kostenlos abgegeben 4/2008 by WTW GmbH WTW, a Nova Analytics company
4 WATERWORLD Matrixabgleich Matrixabgleich Der Vorgang des Matrixabgleiches ist denkbar einfach: Der bestückte Sensor muss mindestens 30 Minuten im Messmedium verbleiben, um sich an die Matrix und die entsprechende Temperatur adaptieren zu können. Die relevanten Messdaten werden abgespeichert. Parallel dazu werden mit einem unabhängigen Referenzverfahren in unserem Fall durch photometrische Analyse die Messwerte der gewünschten Messparameter im Medium bestimmt. Für die Referenzwertbestimmung muss eine Probenahme in unmittelbarer Nähe vom Einsatzort des Sensors möglichst zeitnah erfolgen, da sich sonst die Konzentrationen von NH 4 + und NO 3 durch in der Probe vorhandene Mikroorganismen sehr schnell verändern würden. Empfohlen wird eine Probennahme mittels Spritzenfilteraufsatz oder eine geeignete Stabilisierung der Probe für den Transport ins Labor. Nach menügestützter Eingabe der Referenzwerte in den Sensor ist der Matrixabgleich abgeschlossen. Vertrauensbereich ± 1,7 mg/l Sollwert: 4,4 mg/l Vertrauensbereich ± 0,20 mg/l Die folgende Tabelle zeigt eine Messreihe einer typischen Abwasserprobe: es wurde ein Matrix abgleich des VARiON Plus -Sensors für die bei den Parameter NO 3 und NH 4 + bei dynamischer Kompensation von Cl oder K + durchgeführt. Für die photometrische Referenzbestimmung wurden die aufgeführten WTW-Photometer spectroflex (Spektralphotometer), photolab (Filter photo meter) und photoflex (portables Filterphoto meter mit LED) eingesetzt. Messwert spectroflex 6100 spectroflex 6600 photolab S12 photolab S6 photoflex Turb VARiON in mg/l Online-Sonde Sollwert: 5,8 mg/l Kalium 14562 5,0 50 mg/l 1 5,3 5,2 5,9 6 5,33 2 5,2 5,2 6 6 5,51 3 5,5 5,6 6,3 6,3 6,15 Ø 5,33 5,33 6,07 6,1 5,66 6 A6/25 0,20 8,00 mg/l 1 4,27 4,28 4,24 4,24 4,33 2 4,24 4,23 4,19 4,29 4,25 3 4,22 4,22 4,17 4,18 4,17 Ø 4,24 4,24 4,2 4,24 4,25 4,6 Sollwert: 6,5 mg/l N2/25 0,5 25 mg mg/l für spectroflex und photolab, NO 3 -N 14542 0,5 18,0 mg/l für photoflex Vertrauensbereich ± 0,4 mg/l bzw. ± 0,6 mg/l Sollwert: 37,2 mg/l Vertrauensbereich ± 5 mg/l 1 6,2 6,2 6,4 6,4 6,6 2 6,4 6,3 6,5 6,4 6,3 3 6,2 6,2 6,2 6,3 6,1 Ø 6,26 6,23 6,36 6,36 6,33 6,5 Cl 14730 5 125 mg/l 1 35 36 35 34 37 2 35 36 35 35 37 3 35 36 34 35 37 Ø 35 36 35 35 37 37 Die Ergebnisse zeigen eine hervorragende Referenzierbarkeit von Onlineund Labormessung eine ausgezeichnete Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen den unterschiedlichen Photometermodellen sehr genaue Messergebnisse obwohl die Test sätze teilweise im untersten Messbereich eingesetzt werden mussten. Prozess- und Datenabgleich schöne neue Welt! Durch die neuen technologischen und kostengünstigen Möglichkeiten von leistungsfähigen Prozessoren in den Instrumenten sowie den großartigen Datentransfermöglichkeiten via USB sind heute Datenübertragung und -management zwischen Labor- und Online- Anwendungen kein Problem: Die gemeinsame auch graphische Datenauswertung, die Übernahme von Daten in Geräte direkt und die Benutzerführung über mehrere Gerätetypen von Online- und Laborwert sind keine Zukunftsmusik mehr, sondern sind zum Teil bereits realisiert und werden ständig weiterentwickelt. Messergebnisse für die Parameter NO 3, NH 4 +, Cl und K + mit den angegebenen photometrischen Testsätzen bzw. der Online-Sonde. Die Sollwerte sowie die verwen deten Testsätze mit den angegebenen Vertrauens bereich stehen links. Es wurden jeweils drei Parallelmessungen durchgeführt. Die Messgenauigkeit des VARiON Plus -Sensors in Laborstandards beträgt ± 5 % vom Messwert ± 0.2 mg/l. Welches Photometer für welche Referenzmessung? Im Bereich der Umwelt- und Wasseranalytik finden im wesentlichen 3 Typen von Photometern ihren Einsatz: die portablen Photometer mit LED und Filtern wie die WTW photoflex Serie, die teils portablen Filterphotometer wie die WTW photolab Serie für den VIS-Bereich mit einer Halogenlampe und schließlich die Spektralphotometer für den VIS- und UV/VIS-Bereich wie die neue WTW spectroflex Serie, die zudem auch die Messung des SAK unterstützt. Sie weisen unterschiedliche Vorteile auf, so dass für jedermann eine optimale Lösung je nach Einsatzgebiet möglich ist. Mobile photoflex Photometer: für mobile Messung an verstreuten Standorten und Messstellen. Sie sind ideale Begleiter für Referenzmessungen bei großen Kläranlagen > 100 000 EWG mit starker Online-Mess technik. Alle Standardparameter sowie wahlweise die Trübung lassen sich hier vor Ort erfassen und können später via LabStation und der Software LSdata bequem am PC ausgewertet werden. Filterphotometer der photolab Serie: schnelle und hochpräzise Systemphotometrie im Labor mit Filterphotometern. Als Filterphotometer mit Referenz technik ermöglicht die photolab Serie eine sekundenschnelle und dabei hochpräzise Analytik mit höchstem Komfort, AQA und über große Messbereiche hinweg. Sie ist zugeschnitten auf die Untersuchung von Standard parametern im VIS-Bereich. spectroflex-spektralphotometer: Universelle Spektral- und Laboranalytik von SAK bis Matrixcheck für VIS und UV/VIS: Neben der systematischen Analytik analog zu photolab bieten sie gleichzeitig die Möglichkeit von Messungen des SAK, Mehrwellenlängenmessungen und Matrixcheck über alle Bereiche des Spektrums sowie die komplette spektrale Analytik und Auswertung. Gerade für große Kläranlagen sind sie damit universell im Einsatz. Sie könnten dank handlichem Gewicht sogar mit einem optionalen 12V-Anschlusskabel an entfernten Standorten betrieben werden, wo sich ja oft eine Art Service- oder Messcontainer befindet.
5 AQS und IQK AQS Gerätegeführte Überprüfung des Messinstruments Die bewährte Kombination von Geräte- und Systemcheck ist noch anwenderfreundlicher und vielseitiger geworden. So können nun auch Störgrößen über den sogenannten Matrixcheck mit einer menügeführten Routine und Auswertung untersucht werden. Als wichtigste neue und bewährte Funktionen zur Absicherung der Messergebnisse sind zu nennen: Automatische Geräteüberprüfung und hier neu die Kalibrierung bei jedem Einschalten AutoCheck sichert auch bei spectroflex einen stabilen Nullpunkt über einen langen Zeitraum. Bei der Extinktionsmessung wird nur die relevante Wellenlänge geprüft: das ist effizient und spart viel Zeit! (AQS 1) mit PhotoCheck, speziellen Filtern und Standardlösungen wie Holmiumoxidlösung möglich. Damit lassen sich Nullpunkt, Barcodeleser, Linearität, Streulicht sowie photometrische und Wellenlängengenauigkeit überprüfen Gerätegeführte Systemchecks (AQS 2) von Messgerät und Chemie: Für die Messparameter stehen Vorgaben für Standardlösungen zur Verfügung CombiChecks als Multiparameterstandard für die Hauptparameter Einstellbare Überprüfungsintervalle für einzelne Benutzer, Gerät + Parameter NEU AQS 3: Matrixcheck für die Überprüfung von Störionen mehrstufig und mit speicherbaren Ergebnissen Einmessen eigener Methoden mit umfang reichen AQS-Vorgaben Dokumentation der AQS-Maßnahmen Matrixcheck mit AQS 3 und vieles mehr! Noch mehr Ergebnissicherheit mit der spectroflex Serie WTW hat seit ca. 10 Jahren einen Standard für die Betriebsanalytik bei der Analytischen Qualitäts- Sicherung (AQS) und Internen Qualitäts-Kontrolle (IQK) gesetzt, der bis heute als Gesamtsystem einzigartig ist: In vielen Anwendungsbereichen wird verlangt, die korrekten Messergebnisse, ihre Validierung und Plausibilität auch entsprechend zu belegen. Dazu sind Nachweise, Anweisungen und die entsprechende Dokumentation der Ergebnisse notwendig. WTW unterstützt diese Anforderungen durch geeignete Prüfroutinen und Prüfmittel für das Messinstrument und die eingesetzten Reagenzien sowie durch die Verwaltung von Benutzerrechten. Wer in seiner Messumgebung nicht auf AQS angewiesen ist: die gesamte Verwaltung, alle Einstellungen und die Nutzung ist selbstverständlich optional! Und wer in großen Benutzergruppen wie z. B. in der Lebens mittelindustrie oder auch pharmazeutischen Umgebung arbeitet: Die Administratorenrechte und eine umfangreiche Benutzerverwaltung erlauben gezielte und strukturierte Zuordnung von Tätigkeiten und Aufgabenstellungen. Kennziffer 2
6 WATERWORLD IQ Se n s o r Ne t Die IQ Familie erhält Zuwachs Terminal/Controller MIQ/TC-2020 XT und System 182 XT-4 Der Terminal/Controller MIQ / TC-2020 XT ist das neue noch leistungsfähigere Herz jeden IQ Se n s o r Net Systems 2020. Sein schneller Prozessor koordiniert sämtliche Aufgaben innerhalb des Sensor-Netzwerks. Über die neue integrierte multifunktionelle USB-Schnittstelle ist ein schneller Daten austausch mittels USB-Stick oder direkt zu externen Systemen möglich. Die in jedem MIQ / TC-2020 XT integrierte Dual-Prozessor-Funktion erhöht die System sicherheit und damit die Verfügbarkeit des Gesamtsystems. Die System-Status-LED informiert zuverlässig und schnell über Funktion und Systemstatus. Hier die wesentlichen Neuerungen in der Zusammenfassung: Universell als Terminal und Controller (fest installiert) oder als mobiles Terminal verwendbar Multifunktionale USB-Schnittstelle IQ-LabLink Funktion für einfachen Datenaustausch mit Laborgeräten Electronic Key-Funktion mit programmierbarer Zugangsberechtigung Erhöhte Systemsicherheit durch Dual-Prozessor- Funktion* Status Information über LED Bessere Ablesbarkeit durch spezielles Graphik display Der Terminal/Controller MIQ / TC-2020 XT ist kompatibel zu allen MIQ-Systemen und kann nach gerüstet werden. Er verhilft bestehenden Systemen zu neuer Leistungsfähigkeit. System 182 XT-4 die ökonomischste Lösung für bis zu vier Sensoren eignet sich für zentrale Einzel-Mess stellen, d. h. für Orte an denen mehrere Para meter am selben Ort gemessen werden müssen. Es sind drei Versionen erhältlich: DIQ / S 182 XT-4: Analoge Version mit 5 ma-ausgängen und 6 x Relais DIQ/S 182XT-4/PR und DIQ/S 182XT-4/MOD: Digitale Versionen für PROFIBUS- und MODBUS- Anbindung Kennziffer 3 * wenn mindestens ein weiteres MIQ/TC 2020 XT im IQ Sensor Net integriert ist.
7 WTW ISE Technik Weiterentwicklung bei der Messung regelungsrelevanter Parameter mit WTW ISE-Technik Die Messtechnik für Kläranlagen hat sich in den vergangenen Jahren enorm weiterentwickelt. Gerade im Hinblick auf die regelungsrelevanten Stickstoff-Parameter Ammonium und Nitrat ist bei WTW-Sensoren eine kontinuierliche Entwicklung festzustellen. Besonderes Augenmerk liegt dabei neben einer robusten Bauweise auf der einfachen Handhabung und Bedienung. 2002 Einführung der ISE-Technologie zur Abwasser anwendung durch WTW 2005 Erste Mehrparametersonde (VARiON ) 2006 und 2007 Die Plus -Generation (VARiON Plus, AmmoLyt Plus und NitraLyt Plus ) bietet: robustere Elektroden Ammonium und Nitrat sind als Parameter voll kompensiert verfügbar Langzeitstabilität, Robustheit und Kali brier freiheit machen diese Sonden besonders wirtschaftlich. 2007 wurde das Konzept der VARiON einher gehend mit einer weiteren Optimierung der Elektroden auf die Einzel parameter sonden AmmoLyt Plus und NitraLyt Plus über tragen. Durch die wahl weise dynamische Kom pensation ist die Messung von Ammonium oder Nitrat noch einfacher und zuver lässiger geworden. Gleichzeitig sind die Standzeiten der Elektroden auf bis zu 2 Jahre verbessert. Die Betriebs kosten gehen dadurch nochmals deutlich zurück. Ausblick für 2008 NEU Kontinuierliche Membran-Weiterentwicklung erlaubt den Verzicht auf die Kompensation von Chlorid bei der Nitratmessung. Die VARiON Plus NO 3 -HS Durch das Entfallen der Chloridkompensation wird das System noch einfacher und die Verbrauchskosten werden weiter reduziert. Für den Anwender bedeutet dies: Mit der VARiON Plus -Sonde von WTW ist eine vollkompensierte Messung von Ammonium und Nitrat mit nur einer Sonde möglich. Kennziffer 4 Möchten Sie mehr wissen? Besuchen Sie uns auf der Halle A4, Stand 121/220
8 WATERWORLD Munktell Filter Neu bei Gerber Instruments Munktell Filter für Analysen zur Kläranlagenüberwachung Munktell & Filtrak sind neu in der Schweiz durch Gerber Instruments AG vertreten. Die Firma Munktell & Filtrak bietet qualitativ hochstehende Filtrationsprodukte mit einem sehr interessanten Preis/Leistungs-Verhältnis an. Ein Vergleich lohnt sich! 15% Einführungsrabatt für Bestellungen bis 31. August 2008. Profitieren Sie von diesem vorteil haften Einführungsgebot und überzeugen Sie sich selber von der Qualität der Munktell & Filtrak Produkte. Verlangen Sie den Gesamtkatalog! Gerne stellen wir Ihnen auch Muster zur Verfügung. Antwort Falls die vorgesehe ne Postkarte schon weg ist oder Sie lie ber faxen möch ten, dann ko pieren Sie doch einfach die sen Faxvor druck, füllen ihn aus und faxen ihn an: Gerber Instruments AG Im Langhag 12 CH-8307 Effretikon Fax 052 3433070 Bitte senden Sie mir Informationsmaterial zu: Bitte senden Sie mir unverbindlich den Katalog: On-line Messtechnik gedruckt als CD-Rom Bitte senden Sie mir die CD-Rom Bitte senden Sie uns ein Munktell Muster-Kit (gratis). Kennziffer 1 Kennziffer 2 Kennziffer 3 Kennziffer 4 Messtechnik für Labor & Umwelt Grundlagen der Messtechnik zu. Bitte senden Sie mir Ihre Kundenzeitschrift regelmäßig zu. Bitte zurückrufen unter Tel. Bitte streichen Sie uns aus Ihrem Verteiler! Absender: Name... Vorname... Firma... Abteilung... Straße/Nr.... PLZ/Ort... Tel.... Fax... E-Mail... Ihre Angaben werden von uns zwecks Verarbeitung in automatisierten Verfahren gespeichert. Datum... Unterschrift...